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Newsletter 23

Edito: D’où vient la radiothérapie, où va-t-elle ?

Pierre Scalliet, rédacteur invité
Introduction
La radiothérapie, après la chirurgie, est la plus ancienne forme de traitement du cancer. C’est d’ailleurs autour d’équipements de radiothérapie que se sont constitués les premiers centres de lutte contre le cancer, aux USA comme en Europe, dès les années 1910-1920.
A Louvain, le professeur Joseph Maisin fut à l’origine de la création en 1927 de « L’Institut du Cancer », aidé par une souscription publique assez originale dans laquelle la population était sollicitée pour un don équivalent à une brique de construction. Notre Institut Roi Albert II actuel en est l’héritier.
Cet institut avait toutes les caractéristiques d’un centre moderne : salles de chirurgie, unités d’hospitalisation, salles de radiothérapie, service d’anatomopathologie et locaux de recherche. Un médecin interniste chargé de la chimiothérapie fut associé dès les années 60 avec l’essor de cette nouvelle spécialité, l’oncologie médicale. Les recommandations de l’UICC (Union International Contre le Cancer, Genève) n’ont pas changé. Un centre de lutte contre le cancer d’aujourd’hui doit comprendre les mêmes éléments.
Les conditions techniques rudimentaires du début du siècle ont longtemps limité l’application de la radiothérapie. Ce sont plusieurs découvertes, largement facilitées par la recherche à buts militaires pendant la seconde guerre mondiale, qui permirent les avancées nécessaires à sa modernisation (le radar et l’ordinateur notamment).
Les deux photos de la Figure 1 mettent face à face deux appareils, l’un de 1908, l’autre de 2012. Le premier est un appareil français, un Radiguet & Massiot probablement. L’autre est un appareil américain de la firme Accuray, appelé Tomotherapy. Ces deux appareils ont en commun de produire un faisceau de rayons X dirigés vers la tumeur. Tout le reste est différent. Une large part était laissée à la sagacité du radiothérapeute en 1908, y compris la quantité de rayons et le nombre de séances. Ce n’est plus le cas. Les traitements de radiothérapie suivent des protocoles extrêmement précis, dans un souci d’efficacité, de tolérance et de sécurité pour le patient.

Qu’est-ce que la radiothérapie ?
Les rayons X sont des faisceaux de photons très énergétiques, qui déposent de l’énergie dans les tissus vivants, en particulier au niveau de l’ADN (ou a proximité immédiate), par un mécanisme d’ionisation de la molécule. L’altération de l’ADN qui en résulte interfère avec la viabilité des cellules touchées par le rayonnement. Les cellules cancéreuses souffrant déjà de nombreuses mutations, en raison de leur nature maligne, ne survivent pas facilement à une exposition aux radiations. Au contraire, les cellules normales disposent de mécanismes puissants de réparation de l’ADN ; elles survivent plus souvent à une telle atteinte.
L’utilisation des rayons X pour traiter le cancer exploite cette différence, en délivrant le traitement sous forme de petites doses quotidiennes que les cellules normales parviennent à réparer, tandis que les cellules cancéreuses sont progressivement détruites. On dit que la radiothérapie est « fractionnée ». Ce fractionnement permet de guérir un patient en minimisant les séquelles dommageables pour sa qualité de vie.
Du point de vue balistique, les rayons X bénéficient de deux caractéristiques favorables :
1. Il est très facile de toucher les cellules cancéreuses avec des rayons car ils traversent pratiquement tous les tissus dans le corps. Quelle que soit la localisation de la tumeur, quelle que soit la qualité des vaisseaux sanguins qui l’irriguent, rien ne peut empêcher les rayons d’atteindre leur cible. Cependant, cet avantage est aussi un inconvénient puisque toutes les cellules, saines comme cancéreuses, sont traversées. Il est impossible d’irradier un cancer sans irradier les tissus sains alentour.
2. La seconde caractéristique apporte la solution à ce problème. En effet, il est possible de diriger les rayons X avec une très grande précision sur une « cible » particulière. On dit que les rayons sont « focalisés ». Les nouveaux accélérateurs linéaires ont une capacité de « focalisation » très poussée. De plus, la quantité de rayonnement peut être contrôlée avec une grande précision : lorsqu’une dose est prescrite, elle peut être effectivement délivrée avec une marge d’erreur de ± 1 %.
Bien que les rayons X soient connus depuis bien longtemps, des progrès décisifs ont étés faits ces 20 dernières années, progrès rendus possibles par l’apparition d’ordinateurs de très grande puissance et rapidité. Ils ont permis une révolution dans le domaine de l’imagerie (voir la tumeur à l’intérieur du corps) et dans la délivrance de rayons X avec une précision inconnue jusqu’alors.

Procédure de traitement
Tout d’abord, la localisation précise de la tumeur et ses rapports avec les organes et les tissus voisins sont étudiés avec précision (imagerie par scanner), afin de déterminer sans ambiguïté quelles sont les zones à irradier et quelles sont celles à protéger. Cette étape est la simulation. Cette étude se fait en 3 dimensions, de manière volumétrique.
En fonction de ces divers éléments, on prépare un plan de traitement dont le but est de régler la direction, la forme et l’intensité des faisceaux. Un calcul de distribution de dose est réalisé, montrant de quelle façon les divers tissus sont irradiés, à quelle dose, sur quel volume, etc. Pour valider le traitement, il faut vérifier l’homogénéité de l’irradiation ainsi que le respect des contraintes de tolérance sur les divers tissus et organes sains.
Une fois le plan de traitement validé, ses paramètres sont exportés vers l’accélérateur par un réseau intégré (et sécurisé). Un contrôle de qualité est fait à l’accélérateur en donnant une première séance sur un système de mesure de dose anthropomorphique. On reproduit en quelque sorte le vrai traitement sur un détecteur, pour s’assurer que les instructions enregistrées au niveau de l’appareil sont bien conformes aux calculs prévisionnels. Après vérification, le patient peut commencer son irradiation.
Radio-chimiothérapie
Une série d’amélioration ont été développées au cours des 20 dernières années. Tout d’abord, l’intérêt d’associer la chimiothérapie et la radiothérapie a profondément modifié les standards de traitement. Plusieurs cytostatiques ont des propriétés radio-sensibilisantes, et leur délivrance pendant l’irradiation a permis d’importants gains d’efficacité, dans des cancers aussi divers que le cancer du rectum, le cancer du poumon, du col de l’utérus ou de la sphère ORL. Les drogues les plus utilisées sont le 5FU et le cisplatine, plus rarement la mitomycine. Divers essais testent également l’association à des thérapies ciblées (notamment le cetuximab).
Cette association a comme revers une certaine augmentation de la toxicité, pour laquelle les traitements supportifs ont été mieux codifiés. L’alimentation entérale par sonde se généralise (de préférence une gastrostomie), l’usage des antidouleurs est très libéral et, last but not least, le support psychologique des patients est systématique. Pour la majorité des patients traités en radio-chimiothérapie les soins supportifs leur permettent de rester autonome. Il peut cependant arriver que l’intensité des effets secondaires impose une hospitalisation, notamment dans les cancers de la sphère tête et cou et dans les cancers de l’œsophage.
Radiothérapie par modulation d’intensité
Au cours des années 2000, une amélioration dans la délivrance des traitements est devenue possible par certaines modifications au niveau du collimateur de l’accélérateur. Cela s’appelle L’IMRT (Radiothérapie par Modulation d’Intensité). Cette amélioration a fortement augmenté la tolérance en réduisant des effets secondaires particulièrement gênants comme la sécheresse de bouche (xérostomie) ou l’inconfort abdominal (iléite). Il devient possible de délivrer certains traitements en l’absence de tout effet secondaire, par une protection accrue des tissus sains. L’IMRT utilise des faisceaux non homogènes dont l’intensité est modulée en 3 dimensions à partir de nombreux angles d’irradiation différents.
La modulation « ultime » est obtenue avec un faisceau en rotation continue modulant sur 360° et qui expose le patient un peu comme dans un scanner. La distribution de dose obtenue est très précise et respectueuse des structures saines à protéger. C’est ce qu’on appelle la tomothérapie ; c’est aujourd’hui la technique la plus sophistiquée possible. Deux appareils sont utilisés aux Cliniques universitaires Saint Luc permettant le traitement de plusieurs centaines de personnes chaque année.
Nouvelles frontières
Plusieurs aspects font actuellement l’objet de recherches dans notre centre (centralisées dans l’unité facultaire MIRO , sous la direction du prof. Vincent Grégoire), cherchant à repousser les frontières techniques ou biologiques qui limitent la radiothérapie. Ces axes poursuivent deux buts simultanés : mieux irradier la tumeur en tenant compte de ses caractéristiques biologiques, et intégrer les mouvements naturels de l’organisme pour limiter la toxicité.
En effet, tout ce qui est vivant bouge. Certains mouvements sont cycliques et prévisibles (battements cardiaques, respiration), d’autres ne le sont pas (remplissage et vidange de la vessie, du rectum, etc), d’autres enfin ont une base de temps longue, de plusieurs semaines (régression tumorale, amaigrissement, modification de l’anatomie).
Ces divers mouvements appellent un changement profond dans la manière de conduire un traitement. Jusqu’à ce jour, la simulation et le plan de traitement guident la totalité de l’irradiation sans tenir compte de ces modifications. Des marges de sécurité sont incluses pour s’assurer que la lésion à irradier est à tout moment dans le faisceau, mais cela a un prix : un élargissement de la zone traitée aux dépens des tissus sains environnants.
1. L’enregistrement des mouvements respiratoires cycliques est particulièrement important dans les irradiations thoraciques (cancer du poumon) et abdominales supérieures (cancers des voies biliaires et du pancréas). Un article de cette newsletter fait le point sur les acquis et sur les techniques mises en œuvre dans notre service.
2. Les modifications anatomiques internes liées au remplissage variable de la vessie et du rectum posent un problème de reproductibilité dans les traitements au niveau du petit bassin (cancer du col utérin, de l’utérus, du rectum et de la prostate). L’idéal serait de pouvoir « calibrer » ce remplissage, mais seule une technique non invasive est réellement possible. Des instructions précises sont donc données à chaque patient afin d’approcher le mieux possible cette calibration : un régime (dit régime d’Amsterdam) qui régularise le transit et réduit les gaz, un suppositoire de glycérine pour obtenir une exonération le matin, avant la séance d’irradiation, une procédure de vidange de la vessie suivie d’un  volume calibré de boisson 30 minutes avant l’irradiation. Une bonne collaboration avec le service de diététique a été établie récemment pour parfaire cette approche.
3. On observe parfois une régression significative de la taille tumorale en cours de traitement. Cela veut dire que le volume défini au départ dans lequel une dose élevée va être délivrée peut varier avec le temps. Pour des variations mineures il n’y a pas lieu de modifier le plan thérapeutique, mais lorsque cette variation dépasse certaines limites, le traitement peut devenir progressivement moins adapté. La lésion peut par exemple bouger et sortir partiellement de la zone traitée. Ou bien elle diminue de taille et les organes sains de voisinage se rapprochent de la zone recevant une dose élevée (augmentation de toxicité). Ou encore la tumeur se fragmente, change de forme, etc.
La conséquence de ces divers phénomènes est que le plan de traitement initial devient progressivement inadapté à mesure que l’irradiation progresse. La base de temps est ici plutôt en semaines.
La manière de prendre cette nouvelle contrainte en compte est de répéter la simulation et la planification plusieurs fois en cours de traitement, et d’adapter peu à peu les modalités d’irradiation aux changements anatomiques. C’est ce qu’on appelle l’ « adaptive radiotherapy ». Le concept est simple mais la mise en œuvre est extraordinairement complexe. De très nombreux aspects doivent être étudiés et validés avec soins avant que cette nouvelle approche ne devienne une nouvelle routine de traitement. De plus, ce processus itératif de simulation et de re-planification entraîne une augmentation majeure de la charge de travail qui ne peut pas être absorbée autrement que dans le cadre d’un programme rigoureux de recherche. Le passage à la routine demande une automatisation de certaines étapes, faisant également l’objet de recherches spécifiques.
4. On considère traditionnellement la tumeur comme un ensemble homogène de cellules cancéreuses. On voit sur le scanner ou à l’IRM une masse anormale, sur laquelle on concentre une irradiation homogène. C’est en réalité une grosse approximation de la réalité. Dans les faits, une tumeur est un ensemble très hétérogène au sein duquel varie la densité cellulaire, le degré d’oxygénation, le flux sanguin, l’intensité de la prolifération (zones « tranquilles », zones « actives), etc. Sur le plan génétique, les tumeurs sont polyclonales ; elles associent au sein d’un même ensemble des cellules dont les altérations génomiques sont variables, leur conférant un potentiel malin irrégulier. Cette polyclonalité a comme corollaire que la radiosensibilité est également irrégulière. Certaines zones au sein d’une même tumeur seraient guéries avec moins de dose, d’autres auraient besoin d’un supplément. Une difficulté supplémentaire est la variation dans le temps de ces caractéristiques, notamment sous l’influence de l’irradiation elle-même.
Les différentes « sous-régions » au sein d’une même tumeur peuvent être identifiées à l’aide de traceurs spéciaux. Le plus connu est le FDG (fluoro-déoxyglucose), un traceur émetteur de positrons utilisé dans le PET scan. Il met en évidence à l’intérieur de la tumeur les zones les plus consommatrices de glucose, et donc les plus métaboliquement actives. Ces zones ont un potentiel élevé de malignité. On peut inclure dans le processus de planification de la radiothérapie une imagerie fonctionnelle permettant de localiser ces zones hypermétaboliques et leur attribuer une dose plus élevée.
L’intensité de la captation de FDG est proportionnelle à l’activité métabolique. Elle se mesure de manière semi-quantitative par la SUV (standardized uptake value). Cette valeur de SUV peut être utilisée pour déterminer le niveau de dose souhaitable dans chaque élément volumétrique de la tumeur (voxel). Cette approche est appelée « dose painting by numbers ». Elle est en plein développement.
D’autres marqueurs sont en cours d’étude: un traceur de l’hypoxie (EF3, développé dans notre laboratoire, ou, plus récemment le FAZA), un traceur de la prolifération cellulaire, et d’autres traceurs dont il est prématuré de discuter ici.
Au total, il est possible d’imaginer une caractérisation complète de la tumeur, non seulement sur le plan anatomique, mais aussi sur le plan fonctionnel, puis de planifier le traitement en différenciant les niveaux de dose dans chaque zone particulière. C’est un immense champ d’investigation.
Ces divers axes de recherche sont intégrés dans de nombreux programmes interuniversitaires, en Belgique et à l’étranger. Leur ampleur demande une association de compétences, et un important soutien financier est bien entendu essentiel. Plusieurs organismes participent au financement des équipements, des doctorants et du matériel, notamment la Fondation contre le Cancer, le FNRS (Télévie), l’Union Européenne, et de nombreux autres.
La protonthérapie
Les rayons X ont été découverts en 1895, ils restent l’agent thérapeutique dominant en radiothérapie. Contrairement aux traitements médicaux, le « médicament » n’a pas changé en radiothérapie, ce sont ses modalités d’administration qui évoluent. Il existe pourtant d’autres catégories de radiations ionisantes dont les propriétés peuvent être exploitées à des fins thérapeutiques. Il s’agit des rayonnements particulaires.
Ce domaine porte le nom de « hadronthérapie ». Les hadrons sont les particules élémentaires de la matière (quarks, etc). Lorsque ces particules portent une charge électrique (protons, ions ), ils peuvent être accélérés dans un champ électromagnétique et constituer un faisceau de radiations ionisantes selon des mécanismes distincts des rayons X, mais dont l’action biologique est identique : l’ionisation de la matière et la destruction de l’ADN cellulaire.
Ces faisceaux sont produits par de larges accélérateurs (cyclotrons, synchrotrons), au sein d’installations de grande taille. Le coût d’installation est en proportion, ce qui explique pourquoi les centres d’hadronthérapie sont en petit nombre à travers le monde. Trois centres se trouvent dans les pays voisins de la Belgique : le Centre de Protonthérapie à Orsay (CPO), près de Paris, le centre d’hadronthérapie  de l’Université de Heidelberg en Allemagne et le Paul Scherrer Institute à Villingen, près de Zurich. Des patients belges sont régulièrement adressés à ces divers centres.
L’hadronthérapie peut être scindée en deux groupes distincts selon les faisceaux utilisés : les faisceaux de protons et les faisceaux d’ions carbone (ou oxygène, bore, néon, argon…).
1. La protonthérapie est la plus proche de la radiothérapie conventionnelle. L’action biologique des protons est voisine de celle des rayons X, mais la manière dont le faisceau est progressivement absorbé dans le corps diffère radicalement. Ceci est illustré dans la Figure 2.
 
L’intérêt majeur des faisceaux de protons réside dans cette possibilité de délivrer un niveau d’énergie très élevé (une dose élevée) à une profondeur bien définie, sans irradier plus loin, et en protégeant la surface. Ce type de traitement trouve ses applications dans certaines tumeurs très proches de structures nobles fragiles (tronc cérébral, moelle épinière, etc) ou chez des enfants dont le potentiel de croissance doit être épargné au maximum.
2. La thérapie par ions carbone bénéficie des mêmes avantages physiques, à savoir une dose faible en entrée et un pic en profondeur. Mais ces faisceaux ont une action biologique différente, très avantageuse dans des tumeurs mal différenciées et/ou résistantes aux radiations conventionnelles.
Des efforts sont faits en Belgique pour installer un centre de protonthérapie qui puisse couvrir les besoins du pays. La régionalisation et la dérive divergentes des régions ne rendent pas ces projets faciles à mettre en place. L’espoir susbiste…

Communiquer en équipe, autour du patient

Pierre Scalliet

Institut Roi Albert II. Service de Radiothérapie Oncologique. Cliniques universitaires Saint-Luc.
pierre.scalliet@uclouvain.be


Un service de radiothérapie est souvent perçu comme une zone technique d’une grande complexité, dans laquelle la machine, l’ordinateur, occupent une place prépondérante. Ce n’est pas faux mais c’est incomplet. La radiothérapie est d’abord un lieu d’accueil, de soin et d’écoute, dans lequel les appareils sont avant tout au service du patient. De nombreux métiers se côtoient et se coordonnent pour offrir le meilleur traitement possible, tant sur le plan « mécanique » que sur le plan humain.
En réalité, il n’y a pas lieu d’opposer la technique à l’humain, ils sont complémentaires.  Les professionnels de la radiothérapie doivent développer leurs compétences dans les domaines à la fois techniques et relationnels, de manière harmonieuse, afin de remplir leur mission. Il est par exemple important pour les soignants de comprendre ce que ressentent les patients au contact de l’environnement « high-tech » dans lesquels ils sont soignés. Il faut pouvoir écouter, expliquer, rassurer, pour rendre l’épreuve du traitement aussi supportable que possible, et pour donner du sens à ce qui se passe au cours des nombreuses séances d’irradiation.  En un mot, il faut communiquer.
Dans le service de radiothérapie travaillent des médecins oncologues radiothérapeutes, des physiciens (appelés physiciens médicaux), des ingénieurs et techniciens, des infirmiers et infirmières, des technologues et des secrétaires. Tous ces métiers sont centrés sur un même objectif : offrir un traitement de qualité, basé sur des preuves scientifiques, et dans de bonnes conditions d’écoute.
Mais ces métiers émergent de formations supérieures assez divergentes. Les médecins et les infirmiers/technologues ont une formation centrée sur le soin, encore que de larges différences existent entre ces deux mondes. Les médecins en particulier sont plus centrés sur le domaine thérapeutique spécialisé tandis que les infirmiers ont une formation plus holistique de prise en charge globale de la personne. Les ingénieurs et physiciens ont une formation avant tout scientifique et technique, et l’application aux soins de santé en est initialement absente. Les secrétaires, enfin, ont une formation plus organisationnelle, tournée vers le patient, certes, mais sans préparation spéciale. En d’autres termes, nous sommes appelés à travailler ensemble autour de patients souffrant d’une affection grave, potentiellement mortelle, sans qu’aucun d’entre nous n’y soit spécifiquement préparé.
En 2005, notre service fut à l’origine d’un projet de recherche soutenu par le FNRS dans le domaine de la communication en équipe. Il s’agissait « d’apprendre » à parler ensemble autour du patient, de coordonner notre discours, de développer une attitude commune et de mettre ou remettre le patient au centre de notre travail d’équipe. Ce projet fut développé sous la direction du prof. Darius Razavi de l’Institut Bordet [1].
Le bénéfice d’une telle formation nous est immédiatement apparu, notamment dans la fluidité des interactions entre acteurs de terrain. Un langage commun fut appris permettant de développer autour du patient des actions coordonnées basées sur un lexique partagé.
L’originalité du projet était de mesurer directement auprès des patients (par une équipe de psycho-oncologues) l’impact de la formation, et d’y apporter, le cas échéant, les améliorations qui paraissaient nécessaires. Le résultat de l’étude a montré que suite à la formation, les compétences en communication avaient augmenté globalement au sein de l’équipe : le tour de parole était amélioré, il y avait plus de contenu émotionnel, plus d’empathie et une meilleure négociation au sein de l’équipe et avec le patient. Le degré de satisfaction des patients était nettement augmenté.
Ce dernier point est important, car la situation du patient en traitement est difficile. La première injonction est celle de ne pas bouger, bien souvent entendue comme ne pas parler non plus. Le patient se sent facilement dépossédé de la procédure à laquelle il est soumis. Or, c’est au contraire sa participation, et non sa soumission qui doit être mise en avant. Elle permet de remettre du sens dans un traitement qui peut être vécu comme très contraignant. Le bénéfice direct est une meilleure acceptation des contraintes (horaires, nombre de séances, etc), et donc une meilleure compliance. A la clé, une efficacité des soins optimale.
Le service a débuté un second cycle de formation en 2013 pour capitaliser sur les acquis et progresser dans le domaine.
On peut ajouter que le concept de formation en équipe pluridisciplinaire est totalement neuf, et que nous sommes fiers d’avoir participé à son développement.

PROCAB : aboutissement d’une réflexion et point de départ d’un projet national

Carine Kirkove

Institut Roi Albert II. Clinique du Sein. Service de Radiothérapie Oncologique. Cliniques universitaires Saint-Luc.

carine.kirkove@uclouvain.be

L’histoire débute au Luxembourg en novembre 2011 à l’occasion de l’élaboration d’un projet multicentrique de Radiothérapie Conformationnelle par Modulation d’Intensité (RCMI ou IMRT- Intensity Modulated Radiotherapy ) chez les patientes ayant été opérées pour un cancer du sein.
Il s’agit d’une technique d’irradiation où, en multipliant le nombre de faisceaux par incidence (plusieurs dizaines) et en pondérant la dose pour chaque faisceau, on obtient une distribution de dose qui moule  au plus près le volume cible à traiter tout en minimisant au maximum la dose  aux organes sains avoisinants. Il s’agit d’une des  techniques les plus modernes de radiothérapie.
Rapidement il est apparu que, s’il y avait un consensus pour définir le sein ou la paroi thoracique sur les images du scanner de dosimétrie en position de traitement, il existait en revanche, parmi les équipes médicales présentes,  une grande disparité dans le contourage du volume cible ganglionnaire (fig.1). La poursuite du projet nécessitait une réflexion et un accord des radiothérapeutes sur les volumes à traiter.
Les raisons pour lesquelles on observe des variations dans la définition des volumes ganglionnaires sont multiples.
D’abord, depuis l’envolée des mammographies de dépistage (liée à la prise de conscience par les femmes et les thérapeutes du risque élevé de cancer du sein dans nos régions), on observe une diminution des stades avancés au profit des tumeurs de moins de 2 cm sans envahissement ganglionnaire ou avec envahissement ganglionnaire limité. Or, les récidives ganglionnaires, qu’elles soient axillaires, sus-claviculaires ou mammaires internes, sont rares après un curage axillaire correct et un envahissement inférieur à 4 ganglions. Ce taux de récidive oscille entre 0.8 et 8% selon les études. Ces chiffres sont probablement surestimés depuis l’explosion des traitements systémiques d’hormonothérapie, de chimiothérapie ou l’utilisation des thérapies ciblées qui, outre leur action sur les métastases à distance, ont également un impact  sur la récidive locale non négligeable, avec une chute du risque relatif de 30 à 50 %.
Deuxièmement, si les études randomisées ou les méta-analyses ont confirmé l’incroyable impact de la radiothérapie sur le contrôle local avec une diminution du risque de 70% et une amélioration de la survie de 5,1% à 15 ans (tous stades confondus), elles ont échoué à identifier le rôle de l’irradiation ganglionnaire sur la survie. L’analyse s’est révélée impossible en raison de l’obtention de résultats contradictoires et de l’absence d’homogénéité au niveau des volumes traités. Selon les études, toutes les aires ganglionnaires étaient traitées (axillaire, sus-claviculaire et mammaire interne) ou seulement certaines d’entre elles, avec de multiples combinaisons possibles.
En revanche, il ne fait aucun doute qu’irradier les aires ganglionnaires augmente la toxicité cardiaque, pulmonaire, neurologique (plexite) ou vasculaire (lymphœdème). La toxicité cardiaque majorée en cas d’irradiation du sein gauche ou des chaînes mammaires internes est particulièrement préoccupante pour le radiothérapeute puisque celle-ci a masqué pendant de nombreuses années le bénéfice sur la survie du traitement de radiothérapie dans le cancer du sein. Même avec de faibles doses,  on observe déjà une augmentation des complications cardiovasculaires et une surmortalité. Le travail du radiothérapeute est encore compliqué par l’utilisation de chimiothérapies et/ou de thérapies ciblées cardiotoxiques.
De plus, depuis de nombreuses années, avec l’implantation généralisée des scanners de simulation, la planification des traitements de radiothérapie a glissé d’une imagerie 2D (radiographies simples et repères osseux) vers une imagerie 3D obtenue à partir de coupes de scanner. Avant chaque traitement le ou la patient(e) bénéficie d’un scanner centré sur la région à traiter englobant la tumeur ou le lit tumoral et les aires ganglionnaires de drainage. Les coupes sont espacées de 2 à 5 mm en fonction des pathologies et de l’importance du volume à traiter. Sur chacune d’entre elles, les différents volumes à irradier mais aussi tous les organes sains à protéger sont contourés, ce qui permet d’obtenir une reconstruction en 3D (fig.2). Cette méthode de simulation est sans conteste beaucoup plus précise et permet des traitements moins toxiques. Cette technique nécessite aussi une meilleure connaissance de l’anatomie et entraîne une majoration significative de la charge de travail du radiothérapeute.
Dans le cas du cancer du sein, le passage du 2D au 3D s’est fait de manière imparfaite au niveau ganglionnaire. De nombreuses équipes reportaient directement sur les images du scanner des faisceaux de traitement basés sur l’expérience 2D.  Une des principales raisons est que, contrairement à un cancer du rectum ou du poumon, le sein et les aires ganglionnaires sont accessibles à un contrôle visuel ou à une palpation directe, et il est très facile de déterminer le volume à traiter sur base de repères osseux, cartilagineux ou musculaires. Cette façon de travailler est rapide et aisément reproductible. De plus, l’irradiation des volumes ainsi définis est très efficace avec un taux de récidive de quelques pourcents seulement après irradiation.
Enfin, il est à noter que la pathologie mammaire représente 30% du volume d’activité d’un service de radiothérapie, et le passage du 2D au 3D signifie un surcroît de travail considérable.
L’absence d’impact franc sur la survie, la toxicité potentielle, la crainte quasi superstitieuse de modifier une irradiation qui a fait ses preuves ainsi que l’augmentation du temps de travail expliquent aisément l’absence de motivation des radiothérapeutes et le retard vis-à-vis de la technique 3D.
Aux Cliniques universitaires Saint-Luc, depuis plusieurs années déjà, contrairement à ce qui se pratiquait dans d’autres centres de radiothérapie, suite à la prise de conscience de cette inadéquation , toutes les patientes atteintes d’un cancer du sein chez qui une indication d’irradiation au niveau ganglionnaire s’avérait nécessaire bénéficiaient d’une injection avec du produit de contraste lors du scanner de dosimétrie. L’injection permet de visualiser avec précision les vaisseaux axillaires, sus-claviculaires et mammaires internes et de les individualiser des structures environnantes. Un contourage précis des volumes à traiter était réalisé sur toutes les coupes du scanner, cela nous a permis d’une part d’acquérir une bonne connaissance anatomique des voies de drainage lymphatique (qui sont modifiées selon la position du bras), et d’autre part de prendre conscience des nombreuses variations individuelles. Ceci  a également mis en évidence  que certains volumes d’irradiation, notamment au niveau sus-claviculaire, pouvaient être réduits.
En tant que pionniers, il a fallu convaincre nos collègues et vaincre leur scepticisme. Cela s’est fait très progressivement, au cours de nombreuses réunions, sur base d’une étude approfondie de la littérature et de discussions multiples avec les chirurgiens et les radiologues. Cette confrontation nous a permis d’augmenter notre capacité à interpréter les images scannographiques et à comprendre le geste chirurgical axillaire.
Nous avons eu la chance également de bénéficier de l’expertise du Professeur Lengelé, responsable de la chaire d’anatomie de la faculté de Médecine, pour préciser la position des ganglions autour des vaisseaux et déterminer les sites de récidive les plus fréquents.
La progression de notre réflexion s’est faite en partenariat avec les équipes de la clinique Sainte-Elisabeth à Namur et du centre François Baclesse à Esch-sur-Alzette, rejointes en décembre 2012 par les équipes de l’UZ-Leuven et Gent.
Le Collège de Radiothérapie, mis au courant des efforts réalisés dans l’obtention d’un consensus dans le contourage des aires ganglionnaires, sous l’impulsion du Professeur Scalliet, a souhaité mettre sur pied un projet national autour du cancer du sein. Ce projet s’intitule PROCAB : Project on Cancer of the Breast. Il fait suite à une autre initiative du Collège de Radiothérapie, PROCARE (Project on Cancer of the Rectum), qui a réussi avec succès à uniformiser la prise en charge et le traitement de ce type de cancer en Belgique.
PROCAB a trois objectifs.
1.    Le premier est d’améliorer la qualité du contourage  des régions ganglionnaires grâce à une révision centralisée des contours réalisés dans les différents centres de radiothérapie belges.
2.    Le second objectif est d’enregistrer les plans de traitement afin de connaître la dose  au volume cible mais aussi aux organes à risque.
3.    Le troisième volet de l’étude permettra d’analyser les toxicités rapportées en fonction des doses délivrées à l’organe atteint.

En septembre 2013, le projet a été présenté à la communauté radiothérapique belge. Tous les centres belges, ainsi que nos confrères luxembourgeois d’Esch-sur-Alzette, étaient présents, ce qui témoigne de l’enthousiasme et du  souhait de la communauté d’améliorer la prise en charge des patientes atteintes d’un cancer du sein. A la fin de la réunion, 23 des 26 centres participants ont décidé de poursuivre l’aventure.
Un atlas de contourage basé exclusivement sur le trajet des veines et des artères (laissant donc de côté les repères osseux, musculaires ou cartilagineux) a été adopté  et est disponible sur le site de la société de radiothérapie (ABRO-BVRO) (fig.3)
Parallèlement à la mise en place du projet belge l’équipe de PROCAB a participé à l’élaboration d’un consensus de contourage européen,  sous l’égide de l’ESTRO (European Society for Radiotherapy and Oncology) et c’est l’atlas belge qui a été présenté à nos collègues outre-Atlantique lors de la réunion annuelle de l’ASTRO (American Society for Radiation Oncology).
L’obtention d’un consensus sur le contourage des aires ganglionnaires est d’autant plus importante que deux grandes études randomisées récentes montrent un impact statistiquement positif sur la survie sans récidive avec une tendance à l’amélioration de la survie globale de l’irradiation des aires ganglionnaires. Cette amélioration est liée à la diminution des métastases à distance dans le groupe irradié (319 évènements contre 392). Le service de radiothérapie des Cliniques universitaires Saint-Luc a participé très activement à l’une d’entre elles (EORTC 22922/10925)
L’irradiation des aires ganglionnaires connaît un regain d’intérêt. Un projet national est en cours pour améliorer l’irradiation des aires ganglionnaires, il semble dépasser largement nos frontières et nous ne pouvons que nous réjouir d’être à la base de ce changement.
En pratique, un logiciel appelé AQUILAB est installé dans chaque service participant. Il permet la circulation anonyme via internet des contours qui viennent d’être réalisés dans un hôpital participant pour une patiente donnée. Ces contours sont repris dans un des deux hôpitaux moniteurs (UZ Gasthuisberg et Cliniques universitaires Saint Luc), où une personne de référence, formée au contourage du cancer du sein sur la base de l’atlas de consensus, révise et propose les modifications qui paraissent nécessaires. L’hôpital reçoit alors en retour cette proposition de correction, et peut ainsi se former progressivement.
Une très grande réactivité est nécessaire pour ne pas retarder la mise en traitement de la patiente. La correction est donc renvoyée dans les 24h.
Les hôpitaux participants vont progressivement converger vers une procédure commune et identique de contourage dans le cancer du sein. A terme, les patientes belges traitées pour cette maladie connaîtront une qualité de prise en charge homogène, quel que soit l’hôpital auquel elles s’adressent pour leur traitement de radiothérapie. La dimension « santé publique » est donc évidente.

L’imagerie anatomique et fonctionnelle 4D : du concept aux applications cliniques en radiothérapie

Xavier Geets


Institut Roi Albert II. Groupes multidisciplinaires d’onco-pédiatrie, d’oncologie thoracique et des sarcomes. Service de Radiothérapie Oncologique. Cliniques universitaires Saint-Luc.

xavier.geets@uclouvain.be

INTRODUCTION

L’objectif principal de la radiothérapie externe est de délivrer une dose suffisante de radiations à la tumeur afin d’optimiser le contrôle tumoral local, tout en limitant celle reçue aux organes avoisinants afin de réduire le risque de complications secondaires au traitement. Bien que cela puisse sembler trivial de premier abord, la réalisation d’une radiothérapie de précision reste un challenge pour notre communauté. Elle requiert conjointement l’identification précise de la cible au moyen des techniques d’imagerie anatomique (CT, IRM) et fonctionnelle (PET), une connaissance pointue de l’anatomie et des voies de disséminations microscopiques de la tumeur, et l’utilisation de techniques de radiothérapie hautement conformationnelles, telle que la radiothérapie par modulation d’intensité (Intensity-Modulated Radiation Therapy - IMRT) qui permet de sculpter la dose au volume cible avec une précision jamais atteinte auparavant.
Une difficulté complémentaire surgit lorsqu’il s’agit de traiter les tumeurs intrathoraciques et de l’abdomen supérieur : la respiration du patient induit un déplacement alternatif de la tumeur primitive, des éventuels ganglions de drainage et des organes de voisinage, tout au long du cycle respiratoire. Ce mouvement, spécifique à chaque patient, présente une amplitude variable en fonction de la localisation de la tumeur, de négligeable pour les tumeurs de l’apex pulmonaire jusqu’à atteindre 3 cm pour celles situées à proximité du diaphragme. Pour compliquer encore les choses, la respiration et le mouvement interne subissent des modifications significatives au cours du temps, tant en amplitude qu’en fréquence, entre la simulation (préparation du traitement) et le traitement, durant une séance de radiothérapie ou encore entre les différentes fractions. Ce mouvement constitue donc une source d’incertitude géométrique majeure pouvant contrecarrer l’objectif fondamental de précision de la radiothérapie, et cela de l’étape d’imagerie de planification jusqu’à la délivrance de la dose. Ces incertitudes participent certainement aux piètres résultats de la radiothérapie sur le contrôle tumoral local des tumeurs bronchiques.
À la lumière de ces données, il apparaît évident que le mouvement doit être pris en compte de façon optimale à chaque étape du traitement radiothérapique [1] : 1) il faut d’abord le quantifier de façon précise au moyen de techniques d’imagerie synchronisées à la respiration (étape de simulation), 2) il faut définir une stratégie de planification et de traitement spécifique qui intègre le mouvement mesuré (étape de planification du traitement), et 3) il faut s’assurer que la dose soit réellement délivrée en accord avec la stratégie définie (étape de délivrance de la dose). Je passerai donc en revue ces différentes stratégies dédiées au mouvement, en insistant sur les avantages et les limitations des différentes approches, et sur la stratégie adoptée au sein de notre service de radiothérapie des Cliniques universitaires Saint-Luc.

QUANTIFIER LE MOUVEMENT : L’IMAGERIE 4D DE PLANIFICATION

Le CT-scanner conventionnel réalisé lors de la simulation du traitement fournit les données anatomiques volumétriques indispensables à la délimitation précise des volumes (cibles et organes à risque) et au calcul de la distribution de dose sur base des densités électroniques. Il peut être avantageusement complété par l’imagerie fonctionnelle par PET qui fournit des informations uniques sur le comportement de la tumeur (métabolisme, hypoxie tumorale…) pouvant être intégrée dans la prescription de la dose. Malheureusement, en utilisation conventionnelle, aucune de ces deux approches ne permet de quantifier l’amplitude et la trajectoire des mouvements internes induits par la respiration. Elles doivent donc être remplacées par une acquisition 4D si l’on suspecte un mouvement significatif de la tumeur au cours du cycle respiratoire. Les services de Radiothérapie Oncologique et de Médecine Nucléaire sont équipés respectivement d’un CT-scanner Toshiba à large ouverture et d’un PET-CT Philips Gemini disposant de ces outils 4D.

Les techniques d’imagerie 4D reposent sur différentes étapes résumées ici (Figure 1) :

La détection du signal respiratoire :
la mesure du signal respiratoire est indispensable pour les acquisitions synchronisées à la respiration et à la reconstruction du CT-4D. Elle est obtenue à partir de capteurs de mouvement connectés au scanner. De nombreux dispositifs existent à l’heure actuelle. À titre d’exemple, notre CT-scanner est équipé de caméras optiques permettant d’acquérir en temps réel les images de la surface du thorax et de l’abdomen durant la respiration (Système VisionRT). Le PET-CT est quant a lui connecté à une jauge de contraintes constituée d’une ceinture élastique placée autour de l’abdomen du patient, et dont les variations de pression génèrent le signal respiratoire. Le tracé respiratoire ainsi généré est visualisé sur une console dédiée, et transmis au scanner pour la synchronisation et la reconstruction du scanner CT ou PET 4D.

 

L’acquisition 4D : l’imagerie est planifiée pour couvrir la région anatomique d’intérêt incluant la tumeur. À nouveau, différentes techniques d’acquisition existent en scanographie conventionnelle. La plus classique,  comme utilisée sur nos équipements, utilise le mode « hélicoïdale » : la table se déplace continuellement durant l’acquisition, avec un pitch (rapport entre le pas de l’hélice - distance parcourue par la table pendant une rotation complète -, et la collimation du faisceau de rayons X) préalablement déterminé pour qu’un ensemble complet de projections soit acquis par la rangée de détecteurs durant un cycle respiratoire. La vitesse de la table, et donc le pitch, sera d’autant plus faible que le patient respire lentement. Ces conditions temporelles doivent être prédéterminées avec soin, pour que le mouvement soit entièrement capturé lors de l’acquisition. Ceci permet d’éviter une perte d’information irréversible à un ou plusieurs endroits le long de l’axe de balayage.
En imagerie par PET, le mode utilisé est toujours séquentiel, avec une position fixe de table pendant l’acquisition. Une zone d’intérêt est imagée en mode continu (list mode) pendant plusieurs cycles respiratoires. Comme les statistiques mesurées seront ensuite triées pour reconstruire différentes images à différents temps du cycle respiratoire, les images résultantes auront un moins bon rapport signal sur bruit (moindre qualité) qu’une image statique acquise durant un temps identique. Il faudra donc veiller à prolonger le temps d’acquisition en mode 4D afin de garantir la qualité des phases temporelles du PET.

 

La reconstruction 4D : après l’acquisition 4D, les données sources, le moment précis auquel les images ont été réalisées, et le signal respiratoire sont rétrospectivement utilisés pour reconstruire les phases respiratoires du CT ou du PET 4D. Les sets d’images sont triés et assemblés en fonction du signal respiratoire pour générer classiquement 5 (PET) et de 8 à 10 (CT) volumes 3D de la région explorée, et correspondants aux différentes phases temporelles du cycle respiratoire.
 
Au terme de cette procédure, l’analyse successive de ces images à différentes phases du cycle respiratoire, telle une vidéo, va permettre d’estimer avec précision la trajectoire de la tumeur et des différents organes durant un cycle respiratoire moyen, spécifique à chaque localisation tumorale et à chaque patient. Cette information précieuse sera exploitée ultérieurement pour les techniques dédiées de radiothérapie.

STABILISER LE MOUVEMENT : LE COACHING AUDIOVISUEL

Les variations spontanées de fréquence et/ou d’amplitude respiratoire du patient sont délétères à deux niveaux. Pendant l’acquisition 4D, elles peuvent générer des artéfacts de reconstruction altérant la qualité des images et l’estimation du mouvement. De plus, si le patient respire différemment entre la simulation et le traitement, l’estimation du mouvement à partir de l’imagerie 4D peut ne plus être représentative du mouvement réel lors des séances de radiothérapie, et rendre ainsi les stratégies définies sur base de cette imagerie inadaptées à la réalité des conditions de traitement.
Afin de régulariser la respiration du patient tout au long de sa prise en charge, une procédure de coaching audiovisuel est donc appliquée (Figure 2). Elle consiste d’une part à fournir des instructions auditives (bruit de respiration réel, similaire à celui du patient dans des conditions physiologiques) au moyen d’un casque audio, afin de stabiliser la fréquence respiratoire en fonction du signal entendu. Ces instructions auditives peuvent être associées à un feed-back visuel sur le signal respiratoire par des lunettes vidéo, et ce afin de contraindre l’amplitude respiratoire entre des bornes prédéfinies lors d’une séance préliminaire réalisée avant la simulation. Notre équipe a clairement démontré que cette approche permettait d’améliorer la reproductibilité des paramètres clés de la respiration et du mouvement interne, qu’il s’agisse de l’amplitude, de la fréquence ou de la trajectoire du mouvement [2].

INTEGRER LE MOUVEMENT : LES STRATEGIES DE RADIOTHERAPIE DEDIEES

Des stratégies de planification de dose adaptées au mouvement ont pour objectif de garantir une couverture en dose adéquate des volumes cibles tout au long de la séance de radiothérapie (Figure 3). Elles appartiennent classiquement à deux catégories distinctes :

Les premières font appel à l’utilisation d’une marge de sécurité prenant en compte l’ensemble du mouvement. Parmi celles-ci, la plus simple consiste à définir ce que l’on appelle dans notre jargon un Internal Target Volume (ITV) à partir du CT-4D. Il s’agit simplement d’une marge incluant l’ensemble des positions qu’occupe la tumeur tout au long du cycle respiratoire. On l’obtient par l’union des volumes cibles définis sur chacune des phases respiratoires du CT-4D. Nous avons développé des méthodes qui permettent de définir le volume cible sur chaque phase de façon entièrement automatisée, de générer l’ITV, et de reconstruire des vidéos du mouvement afin de valider la procédure [3]. Si l’ITV permet de définir une marge individuelle basée sur une mesure objective, celle-ci peut être importante pour les tumeurs très mobiles, et conduire à l’irradiation d’un volume de tissus sains considérables. Dès lors, une alternative plus raffinée consiste à calculer la position moyenne qu’occupe la tumeur au cours du cycle respiratoire à partir des données 4D (MidPosition), et d’intégrer l’incertitude du mouvement autour de cette position moyenne par une marge de sécurité réduite. Cette approche probabiliste complexe, dont les aspects techniques et mathématiques dépassent largement le cadre de cet article, offre l’énorme avantage de pouvoir réduire de façon significative les marges de sécurité par rapport à l’ITV [4], tout en restant applicable à l’ensemble des techniques d’irradiation actuellement disponibles. C’est pour ces raisons qu’elle a été choisie comme méthode de référence dans notre service.
Les secondes stratégies dédiées au mouvement réfèrent aux techniques synchronisées à la respiration. Elles visent à s’affranchir complètement ou partiellement du mouvement, afin de réduire les marges de sécurité et l’irradiation inutile de tissus sains. La plus simple est la technique de respiration bloquée (Breath-Hold), pendant laquelle il est demandé au patient de bloquer sa respiration en fin d’inspiration afin d’éviter tout mouvement de la cible durant l’irradiation. Bien que cette approche soit séduisante, il persiste une incertitude de position résiduelle liée aux variations du volume d’air inspiré d’une séance à l’autre. De plus, si elle est applicable pour des séances de radiothérapie de courte durée (cancer du sein…), elle ne l’est pas pour des traitements complexes par IMRT de plusieurs minutes (IMRT dans le cancer du poumon…). Une alternative à cette approche est le gating respiratoire, qui consiste à définir une fenêtre temporelle du cycle respiratoire pendant laquelle la tumeur est irradiée (par exemple 30% du cycle). Elle limite le mouvement résiduel et donc les marges à appliquer, mais demande un monitoring précis de la respiration, une vérification de la position de la tumeur en cours de procédure, et prolonge considérablement le temps de traitement puisque le faisceau n’est activé que pendant une fraction du cycle respiratoire. La solution optimale est donc probablement le tracking respiratoire pour lequel le faisceau suit en temps réel la position de la tumeur durant la respiration. Cette technique de pointe est très intéressante puisqu’elle permet d’irradier la tumeur en continu tout en réduisant à l’extrême les marges de sécurité. Par contre, elle requiert, en temps réel, des modèles mathématiques de prédiction de la position de la tumeur pour assurer son suivi, une imagerie en salle répétée pour s’assurer que la tumeur occupe la position prédite, et un déplacement continu du faisceau (bras mobile, adaptation du collimateur multilames…). En d’autres termes, elle nécessite un appareillage spécifique et complexe, souvent très coûteux, tel que le Cyberknife ou le Vero.
À côté de leurs avantages indéniables, les techniques synchronisées à la respiration restent contraignantes en terme d’expertise et d’équipement. À l’heure actuelle, elles sont extrêmement difficiles à mettre en œuvre pour la majorité des techniques d’IMRT disponibles.

VERIFIER LE MOUVEMENT : L’IMAGERIE EN COURS DE TRAITEMENT

Quel que soit la méthode choisie, il faut toujours s’assurer que les mouvements de la respiration et de la tumeur durant le traitement soient comparables à ceux estimés lors de la simulation. Ceci est fondamental, et permet de vérifier la reproductibilité entre la simulation (distribution de dose estimée) et le traitement (distribution de dose réelle). Pour ce faire, les équipements modernes de radiothérapies, tel que la Tomotherapy qui équipe nos salles, disposent d’une imagerie embarquée par scanner. Cette dernière permet d’obtenir une image anatomique « du jour » qui sera superposée à l’image CT de planification. En cas de discordance entre les deux CT, des réajustements de position seront effectués préalablement à l’étape de délivrance de la dose. L’imagerie « on-line » fait donc partie intégrale des techniques modernes de radiothérapie, qu’il s’agisse de l’IMRT ou de gestion du mouvement.

CONCLUSION

L’intégration du mouvement interne induit par la respiration en radiothérapie des tumeurs thoraciques et abdominales supérieures est devenue incontournable dans une procédure de qualité et de précision. Elle demande une expertise spécifique de la part des médecins et des physiciens, ainsi qu’une formation adéquate des technologues et infirmiers qui réaliseront la simulation et le traitement. Le choix de la technique doit se faire dans le respect des compétences et des spécificités, humaines et techniques, de chaque service. La radiothérapie 4D s’intègre donc dans un projet de service commun, dont le seul objectif est d’améliorer la qualité des traitements, tant en terme d’efficacité que de sécurité, pour le bien du malade qui nous est confié.

L’hypnose médicale en radiothérapie oncologique

Xavier Geets2,4,5 et Laurette Renard1,2,3

Institut Roi Albert II. Groupes multidisciplinaires de neuro-oncologie1, d’onco-pédiatrie2, d’urologie3, d’oncologie thoracique4 et des sarcomes5. Service de Radiothérapie Oncologique. Cliniques universitaires Saint-Luc.

xavier.geets@uclouvain.be


La communication avec le patient est au cœur de notre métier de soignant. Elle permet d’entendre et de comprendre, d’échanger et d’informer, d’accueillir et d’offrir, de construire in fine cette alliance thérapeutique unique orientée vers un objectif commun : un soin de qualité dans des conditions de confort.  Elle inscrit notre savoir scientifique dans le cadre plus vaste, et combien plus riche, de la globalité du soin, et y intègre la spécificité du patient, son savoir, son vécu, ses émotions et ses attentes. Cet outil d’une richesse inouïe est aussi un des plus complexes à manier. Il ne suffit pas d’être animé du désir de bien faire, ni d’être habité d’empathie pour communiquer de façon adéquate. Il faut acquérir des connaissances et des outils spécifiques, et les mettre à l’épreuve de l’expérience pour les manier habilement.

Le Professeur Pierre Scalliet, responsable du service de radiothérapie, a rapidement compris les enjeux majeurs de la communication thérapeutique. Il a permis à l’ensemble des acteurs de notre service de bénéficier de formations à la communication, en collaboration avec l’équipe des psycho-oncologues de l’ULB. Plus qu’une simple prise de conscience, ces formations ont profondément modifié notre façon d’interagir avec le patient, pour le bénéfice de tous.

C’est dans cette même optique que le Docteur Renard et moi-même avons participé à la formation « Hypnose, douleur aiguë et anesthésie» organisée au sein des Cliniques universitaires Saint-Luc. L’expérience dépassa nos espérances. Elle a ouvert le champ de la communication à des dimensions nouvelles, plus interactives, créatives et figuratives, où le confort tant du patient que du thérapeute prend toute sa quintessence. C’est cette expérience, et ses applications à la radiothérapie, que nous souhaitons partager à travers ces quelques lignes.

LA TRANSE, UN ETAT DE CONSCIENCE NATUREL

Pour la majorité d’entre nous, l’hypnose éveille un sentiment d’étrangeté, d’irrationnel et d’ésotérisme. Pourtant, l’avènement de la neuro-imagerie fonctionnelle par IRM et PET a permis d’objectiver ce fonctionnement cérébral spécifique au processus hypnotique, lui conférant ainsi sa légitimité scientifique dans le domaine médical.
Ce fonctionnement mental particulier de conscience modifiée, appelé transe, est un état naturel que tout un chacun expérimente au quotidien. Il naît d’une intense focalisation et fixation de l’attention sur une partie de la réalité, pour s’en extraire des autres composantes. Ainsi, lorsque nous sommes en voiture, il nous arrive fréquemment de nous perdre dans nos pensées, à tel point que nous ne gardons aucun ou peu de souvenirs de la séquence de conduite. De même, lorsque nous sommes absorbés par un magnifique coucher de soleil ou une œuvre d’art, nous pouvons ne plus entendre ce que nos proches nous disent, ni voir les autres détails de la scène. Et de fait, plus la focalisation est intense et étroite, plus le reste du champ d’investigation sensoriel semble s’effacer. Semble, car notre conscience critique, qui analyse en permanence les informations du monde extérieur (via nos cinq sens) et intérieur (notre vécu), continue à veiller sur nous et notre sécurité. Ainsi, un danger sur la route ou un bruit inhabituel nous ramène à la réalité de la situation afin de l’analyser, et de s’y adapter si nécessaire.
Cela a une implication pratique d’une importance capitale : l’hypnose ne fonctionne que si un climat de confiance réciproque et de sécurité s’est préalablement installé entre les intervenants. La réussite de l’hypnose repose bien plus sur la qualité de la relation établie, que sur l’habileté technique de l’hypnotiseur ou la suggestibilité du patient. Ou plus exactement, l’habileté de l’hypnotiseur se mesure à sa capacité d’instaurer la confiance et la motivation du patient, et de le rejoindre dans sa propre réalité et perception du soin.
En état de transe, l’esprit critique, analytique, laisse largement place à l’imaginaire qui colore, interprète, transforme ou amplifie la réalité objectivable. Cette coloration peut être négative : c’est le cas de la majorité de nos patients lors de la consultation et du soin. L’environnement hostile et inconnu de l’hôpital, sa haute technicité, l’annonce d’un diagnostic difficile, le discours scientifique incompréhensible laissent le patient dans l’inconnu ou l’ininterprétable, le privent de tout contrôle, l’emprisonnent dans cet instant figé. Tout est perçu comme difficile, anxiogène, douloureux et l’imaginaire ne fait que renforcer ces perceptions négatives. Le patient, dans sa détresse, ne perçoit que les mots négatifs qui amplifient encore son sentiment d’insécurité. Si nous expliquons que le soin ne fera pas mal, seul le mot « mal » sera perçu.  Si nous lui suggérons de ne pas avoir peur, que cela n’est pas grave, il ne percevra souvent que la notion de crainte ou de gravité. Dans cette situation, dite de transe négative, le patient est souvent incapable d’activer spontanément son esprit critique pour recevoir et interpréter correctement les informations capitales qui lui sont délivrées.
Dès le premier contact, le soignant doit donc déceler si le patient est en transe négative. Le cas échéant, il faut le chercher où il se trouve et le ramener dans l’ici et maintenant de la réalité du soin. Il faut donc d’abord observer. Observer son patient permet d’identifier sa détresse, de la reconnaître à ses yeux, et de recadrer la problématique de façon adaptée à l’individualité de chacun. Observer les mots du patient (langage verbal) et ces attitudes (langage non verbal) permet aussi d’intégrer ce qui vient du patient dans le champ thérapeutique. Ce type d’approche offre un système de soins plus adapté aux besoins, aux attentes et aux ressources spécifiques de chaque patient. Elle réinvestit le patient de son potentiel, le replace au cœur de l’action, le remet en mouvement dans une perspective nouvelle à laquelle il participe pleinement. Surtout, elle crée cette confiance nécessaire pour pouvoir accompagner le patient dans une transe positive, orientée cette fois vers la sécurité, le bien-être, le confort et la solution.

DE L’HYPNOSE CONVERSATIONNELLE A LA TRANSE HYPNOTIQUE

Dès cette confiance établie, l’objectif de l’hypnose sera donc de guider le patient vers une transe positive dans des moments et des endroits, où justement, elle n’a pas tendance à apparaître spontanément. Le thérapeute oriente alors son travail sur deux axes majeurs, le confort et la sécurité, au moyen d’un ensemble de techniques hypnotiques spécifiques.
Elles peuvent être simplement utilisées dans une relation thérapeutique ordinaire, sans induction d’une transe hypnotique. On parle alors d’hypnose conversationnelle. Elle a l’avantage de pouvoir être appliquée dans n’importe quelle circonstance, de la consultation au soin, et d’être efficace pour la majorité des situations. D’abord, le thérapeute utilise le langage verbal et non-verbal du patient, adapté à sa culture, son niveau socio-économique, et sa formation. On ne parle pas de la même façon à un ouvrier qu’à un professeur de philosophie. L’échange s’établit dans une position relationnelle complémentaire, où les interlocuteurs partagent leurs avis, leurs idées, leurs expériences et compétences. Régulièrement, le soignant veille à vérifier que le message a été adéquatement reçu par le patient, et le « saupoudre » de mots à connotation positive : confortable, agréable, réussite, facile… La répétition de ces mots, prononcés de façon plus marquée et chaleureuse, donne à l’échange une coloration agréable et facilite l’induction de la transe positive. Le soignant utilise un langage suggestif ouvert qui laisse le choix au patient, mais oriente progressivement son attention vers des choses agréables : « Lorsque vous serez confortablement installé sur la table d’examen, votre respiration se fera peut-être plus profonde et plus ample, tandis que les yeux choisiront peut-être de se fermer pour mieux profiter de ce moment de calme et de détente ».
L’activation de la sensorialité du patient, passant par les cinq sens, est également une technique très puissante. Une façon simple et très efficace d’y parvenir est de décrire le lieu où se déroule le soin, de l’extérieur vers l’intérieur. « Si vous regardez à travers la fenêtre, vous observez peut-être cette lumière qui diffuse, un peu plus blanche que celle de cette pièce, plus orangée, plus chaude. Et vous apercevez les infirmières qui vont veiller sur vous pendant toute la procédure. Vos oreilles entendent peut-être les conversations du couloir, et plus près de vous les sons des appareils qui vous entourent, ma voix qui vous accompagne. Et vous observez le contact agréable du corps sur le coussin, comme si vous étiez allongé sur votre terrasse par cette belle journée de printemps, et peut-être qu’une partie de vous observe déjà la respiration plus calme et plus profonde ». Activer l’observation sensorielle, c’est réactiver la conscience critique du patient anxieux en transe négative. C’est aussi une façon d’informer le patient et de le rassurer, de le sécuriser. C’est surtout un excellent moyen de focaliser son attention de façon concentrique vers son monde intérieur, pour se dissocier de la réalité du soin. Ces outils hypnotiques ont tous un objectif commun : ouvrir l’esprit à l’imaginaire, orienté vers le confort.

Dans certaines conditions de soins plus difficiles, on peut avoir recours à une transe hypnotique formelle et stabilisée. Elle sera plus puissante que l’hypnose conversationnelle. Bien que reposant sur les mêmes outils, elle se construit dans un protocole plus strict qui passe par une induction de la transe et l’accompagnement du patient sur un thème préalablement choisi. Ce dernier s’appuie sur une expérience agréable vécue, des vacances, la pratique d’un sport, une balade, qui active un climat émotionnel favorable et stable. Pendant l’accompagnement hypnotique, le thème sera restitué avec un timbre de voix plus profond, plus grave, plus bas, parsemé de mots positifs et de pauses, au travers d’un rythme lent et calqué sur la respiration du patient. Ce protocole requiert la coopération et l’accord préalable du patient, ainsi qu’une sécurité absolue indispensable au lâcher-prise. L’hypnose se fait AVEC le patient, et non SUR le patient !

HYPNOSE ET RADIOTHERAPIE
L’hypnose trouve une place de choix lors de la simulation préparatoire du traitement de radiothérapie. C’est le premier contact du patient à la réalité du traitement, à sa technicité. L’inconnu est encore vaste, et source d’une anxiété considérable pour la majorité des patients. C’est aussi le moment où la position du patient doit être définie avec précision, de façon reproductible au moyen de matériel de contention qui le prive jusqu’à sa liberté de mouvement. Comme l’anxiété est souvent à l’avant-plan, l’hypnose conversationnelle suffit généralement à installer un confort suffisant à la bonne conduite de la simulation. Parfois néanmoins, la situation requiert une transe plus formelle, comme lors de la réalisation d’un masque de contention chez un sujet claustrophobe, la simulation chez un enfant en bas âge ou chez un patient particulièrement algique (Figure 1).

L’intérêt principal de l’hypnose dans ces situations est la possibilité de se substituer aux approches conventionnelles plus contraignantes, telles que l’anxiolyse médicamenteuse ou la sédation. C’est particulièrement intéressant pour des enfants d’âge « intermédiaire » (3 à 7 ans), chez qui les anesthésies générales peuvent alors souvent être évitées. C’est là une grande force de l’hypnose: dès la première expérience, le patient acquiert confiance en lui. Il sera capable de réutiliser ses propres ressources à bon escient pour la suite du traitement. 

En conclusion, l’hypnose offre un nouvel outil communicationnel au service du soignant et du soigné, qui s’est déjà avéré efficace pour certains de nos patients dans leur parcours thérapeutique. La formation d’autres membres du service, médecins et infirmiers, devrait permettre d’en augmenter encore la portée et faciliter son implémentation dans la routine clinique.

La radiothérapie chez l’enfant

Laurette Renard1,2,3  et Xavier Geets2,4,5

Institut Roi Albert II. Groupes multidisciplinaires de neuro-oncologie1, d’onco-pédiatrie2, d’urologie3, d’oncologie thoracique4 et des sarcomes5. Service de Radiothérapie Oncologique. Cliniques universitaires Saint-Luc.

laurette.renard@uclouvain.be

Le registre national du cancer a enregistré 322 enfants avec un nouveau diagnostic en 2011. Ce chiffre est relativement stable d’une année à l’autre. Cela représente moins de 1 % de tous les cancers. Un quart de ces nouveaux cas annuels est pris en charge aux Cliniques universitaires St Luc, le plus grand centre en Belgique francophone.

UTILISATION DE LA RADIOTHERAPIE
Près de 40 % des cancers pédiatriques se rapportent à la sphère hématologique et sont dès lors traités et guéris essentiellement en hématologie pédiatrique par la chimiothérapie. Seuls quelques cas de leucémies de mauvais pronostic nécessitent une greffe de moelle ; elle est alors préparée par une irradiation corporelle totale (un à deux cas/an). La maladie de Hodgkin fait exception, la radiothérapie y est encore couramment utilisée.
Les tumeurs dites « solides » au contraire bénéficient d’une prise en charge pluridisciplinaire comprenant la chimiothérapie, la chirurgie et/ou la radiothérapie. Ainsi, en 2013, 17 enfants ont été traités dans notre service pour une tumeur solide.
Grâce à cette prise en charge multidisciplinaire et à l’élaboration de protocoles de traitement internationaux, le taux de guérison de ces enfants s’est considérablement amélioré ces dernières décennies. Le taux de survie globale en Europe était de 44 % dans les années 70, elle atteint aujourd’hui 75 %. On estime aujourd’hui qu’un adulte sur 300 est un survivant d’une maladie cancéreuse traitée pendant l’enfance.
Le but des traitements est certes de guérir les enfants, mais un enjeu d’importance équivalente sinon supérieur est de leur assurer une qualité de vie optimale. Pour cette raison, de nombreux essais visent une diminution de la toxicité en diminuant l’intensité des traitements. Par exemple, dans un cas d’ostéosarcome d’un membre, la chimiothérapie néo-adjuvante permet généralement d’induire une réduction significative de la masse tumorale, voire même une réponse complète. Cela permet un acte chirurgical moins mutilant, et donc une conservation de la fonction du membre tout à fait satisfaisante.
Un autre exemple est celui de la maladie de Hodgkin. Dans les années 60, avant l’introduction de la chimiothérapie, ces patients étaient traités exclusivement par radiothérapie, avec une irradiation étendue des relais lymphatiques. La chimiothérapie s’est rapidement révélée très efficace, et depuis lors, au fur et à mesure des années, les différents protocoles de traitement ont successivement proposé de diminuer la dose prescrite et de réduire les volumes irradiés. Actuellement, le protocole Euronet-PHL-C1 étudie l’élimination de la radiothérapie pour certains patients présentant une réponse complète après chimiothérapie (Figure 1).
Dans certains types de tumeurs comme le neuroblastome à un stade peu évolué ou le sarcome d’Ewing, pour lequel après chimiothérapie la résection chirurgicale s’avère complète et que le spécimen anatomopathologique révèle moins de 10 % de cellules néoplasiques vivantes, la radiothérapie n’est plus appliquée.
Si dans les exemples précédents, la radiothérapie peut être évitée, elle reste incontournable dans d’autres indications pour assurer le contrôle local et la guérison. Néanmoins, les complications qu’elle peut engendrer chez l’enfant sont à mettre en balance avec le taux de guérison.

 

RADIOTHERAPIE ET QUALITE DE VIE DES ENFANTS
L’enfant, comme le disent souvent les pédiatres, n’est pas un adulte en miniature. C’est avant tout un être en pleine croissance. En fonction de l’âge de l’enfant au moment de l’irradiation, la radiothérapie aura un impact précis sur les différents organes. En voici quelques exemples :
1. L’irradiation de l’encéphale engendre des troubles neurocognitifs qui sont clairement plus prononcés chez les enfants en dessous de 5 à 7 ans. Elle est proscrite chez un enfant de moins de 3 ans. La profondeur de ces troubles peut être mesurée par le quotient intellectuel (QI). La Figure 2 montre que le déficit dépend de l’âge. Il est négligeable après 12 ans. Par contre, chez les moins de 12 ans il peut être profond, d’autant plus que le sujet est jeune.
2. L’irradiation de l’encéphale peut également induire des troubles neuroendocriniens tels qu’une insuffisance de l’axe hypothalamo-hypophysaire, laquelle qui peut être partielle ou totale. L’axe somatotrope est l’axe le plus sensible aux radiations, et son atteinte entraîne un arrêt de croissance (d’autant plus profond que l’enfant est petit). Il faut malheureusement attendre la rémission complète de la maladie avant d’envisager une substitution par hormones de croissance (ces hormones sont des facteurs de croissance qui pourraient aussi stimuler la croissance tumorale).
3. L’irradiation des cartilages de croissance accélère leur maturation et stoppe précocement la croissance, et ce en fonction du statut pubertaire de l’enfant. Il y a en général peu d’impact après l’âge de 12-13 ans. Au contraire, l’impact est majeur chez de petits enfants.
4.  Au cours d’une irradiation du médiastin, les glandes mammaires ainsi que le cœur peuvent recevoir une partie de la dose prescrite. Le risque de développer un cancer du sein est de 3 à 5 fois supérieures chez une fillette traitée par radiothérapie médiastinale par rapport à une jeune fille pubère. Ce risque continue à décroître à l’âge adulte. D’autre part, il existe une relation linéaire entre la dose reçue au cœur et la mortalité cardiaque à long terme (insuffisance cardiaque, infarctus).
Compte tenu des complications engendrées par l’irradiation des tissus sains, il est essentiel que le volume à irradier soit le plus circonscrit possible et que la dose délivrée aux organes sains avoisinants soit réduite au maximum. L’évolution de l’imagerie médicale et le développement de la radiothérapie par modulation d’intensité nous permettent de mieux répondre à ces impératifs.

 

L’IMAGERIE MEDICALE
Le volume à irradier ainsi que tous les organes à risque sont délimités avec précision sur des coupes de scanner à haute définition, acquis en position de traitement (au cours de la simulation). Mais le scanner ne donne pas toujours le meilleur contraste pour distinguer les nombreuses structures dont on doit contrôler l’irradiation.
Lors du traitement d’une tumeur cérébrale par exemple, la résonance magnétique nucléaire offre une résolution de contraste bien meilleure. Un examen par résonnance magnétique est donc réalisé en position de traitement (souvent le même jour), puis est coregistré (on dit aussi fusionner) au scanner de dosimétrie afin d’augmenter la précision de délimitation, tant de la tumeur que des structures saines, par exemple les voies optiques (nerfs, chiasma, bandelettes), la glande pituitaire, l’hypothalamus et l’hypophyse, les hippocampes, etc.

 

L’INFORMATIQUE
La vitesse de calcul des ordinateurs double tous les 18 mois. On a donc vu progressivement apparaître des stations dotées d’une immense capacité de calculs, à un prix abordable pour l’hôpital. Cette capacité de calcul a permis une transformation radicale des techniques d’irradiation.
Le standard aujourd’hui est la radiothérapie conformationnelle avec modulation d’intensité (Intensity Modulated Radiation Therapy - IMRT). Au niveau de chaque faisceau d’irradiation, la dose est modulée de telle manière que la dose totale délivrée conforme étroitement le volume cible et évite au maximum les organes sains. L’appareil appelé Tomotherapy exploite au maximum cette capacité, avec un niveau d’automatisation assez poussé. Les Cliniques universitaires Saint-Luc en possèdent deux. Les calculs préalables à un traitement duraient encore une nuit entière en 2006 ; actuellement il suffit de quelques minutes.
On comprend aisément que le taux de complications à long terme puisse être diminué en associant une délimitation précise des organes à risque à une optimisation de la distribution de la dose. La Figure 3 donne un exemple de dosimétrie en tomothérapie, lors de l’irradiation de la fosse postérieure chez un enfant atteint de médulloblastome. Les aires colorées représentent les divers niveaux de dose, du plus élevé au plus faible, en allant du centre vers la périphérie. On y observe l’épargne des 2 hippocampes (organes incriminés dans les troubles de la mémoire), avec l’isodose faible en violet qui forme deux encoches autour des hippocampes.

 

LE TYPE DE PARTICULES
La protonthérapie, de par sa balistique particulière (cf. l’article de P.Scalliet), permet de protéger encore mieux les tissus sains. L’irradiation de l’axe craniospinal en est un très bel exemple.
La Figure 4 illustre la répartition de la dose au niveau du thorax et de l’abdomen chez un autre enfant, également traité pour médulloblastome. Pour mémoire, ce type de cancer impose une irradiation de la fosse postérieure et de l’axe crânio-spinal.
Au niveau du tronc et de l’abdomen, la dose atteint 10 à 80 % de la dose totale prescrite à l’axe spinal pour un traitement conventionnel par rayons X (à droite), alors qu’elle est de 0 Gy pour un traitement par protons (à gauche). Les images supérieures illustrent l’épargne totale des deux cochlées lors de l’irradiation de la fosse postérieure par protonthérapie.
Pourquoi faire encore mieux, plus compliqué et plus cher ? En fait, les enfants sont 10 à 15 fois plus sensibles à l’effet cancérigène des rayonnements que les adultes. Ils ont non seulement une espérance de vie plus longue, et sont donc plus longtemps exposés au risque de second cancer, mais leurs tissus en croissance sont également beaucoup plus sensibles, notamment le cerveau, les seins, la thyroïde. C’est pourquoi la protonthérapie qui permet une dose intégrée à l’ensemble du corps plus faible est la technique de radiothérapie de choix chez les enfants. Dans la figure ci-dessus, les deux traitements remplissent leurs objectifs qui sont d’irradier le cordon médullaire de façon homogène. Mais dans le cas des rayons X, une dose inutile atteint le reste du corps ; elle est potentiellement dangereuse. Le taux exact de seconds cancers après radiothérapie n’est pas connu avec clarté chez l’enfant. Il n’y a pas de cohorte de survivants suffisamment importante pour estimer le risque avec précision. De plus, les traitements sont toujours multimodaux, associant les cytostatiques à la radiothérapie. Il est dès lors compliqué de séparer les influences. Des résultats préliminaires du Massachusetts General Hospital laissent supposer que le risque est diminué de moitié avec les faisceaux de protons, mais ceci reste à confirmer.
Le nombre de centres de protonthérapie est limité en Europe (8 centres avec un faisceau de haute énergie) et référer un enfant pour y être traité n’est pas souvent réalisable. En effet, les listes d’attente pour être traité dans ces centres sont longues et donc le plus souvent incompatibles avec le timing imposé de la prise en charge de ces enfants.

 

LE POSITIONNEMENT
Il est impératif que le patient soit repositionné à chaque séance le plus précisément possible et qu’il soit immobile. Ceci peut être un vrai « challenge » pour les enfants. En dessous de 5 ans, l’anesthésie générale est généralement requise.
Dans l’arsenal thérapeutique de la prise en charge de ces petits patients, la radiothérapie est souvent la dernière étape du traitement. Après avoir déjà dû faire connaissance avec un grand nombre de soignants, les chirurgiens, les anesthésistes, les différents pédiatres, les infirmières, les psychologues,… voilà un tout autre monde, la radiothérapie, que l’enfant va devoir apprendre à connaître. L’anxiété est une manifestation commune qui peut rendre le traitement difficile. Afin d’obtenir sa parfaite collaboration, il est important de prendre son temps, de lui expliquer les différentes étapes du traitement, de le rassurer.
L’hypnose, déjà bien connue dans le milieu chirurgical, a été introduite depuis quelques mois dans notre service (cf. article précédent). En effet, une réduction de l’anxiété préopératoire des enfants a été objectivée après une prise en charge préalable par hypnose. Ce nouvel « outil de communication » est donc tout à fait adapté aux séances de radiothérapie. De plus, l’hypnose permet parfois d’éviter une anesthésie quotidienne, acte lourd tant pour l’enfant que pour l’équipe soignante.

 

CONCLUSION
La radiothérapie pédiatrique est une branche très spécialisée, posant des questions tout à fait spécifiques de tolérance aux rayonnements, tant à court terme qu’à long terme. L’approche pluridisciplinaire est bien entendu centrale, et une parfaite coordination est indispensable pour respecter des protocoles de traitement souvent très complexes. Tous les enfants sont d’ailleurs traités dans des protocoles internationaux, les données sont trop rares pour n’être pas collectées avec soin.

Intégration de l'imagerie moléculaire pour améliorer la précision de la prise en charge des patients par radiothérapie des tumeurs de la sphère cervico-maxillo-faciale

Vincent GRÉGOIRE,

Institut Roi Albert II. Clinique de cancérologie cervico-maxillo-faciale. Service de Radiothérapie Oncologique. Cliniques universitaires Saint-Luc.

vincent.gregoire@uclouvain.be


La radiothérapie est un des piliers du traitement intégré des tumeurs cancéreuses avec la chirurgie, la chimiothérapie et les thérapies ciblées. On peut estimer que plus d'un patient cancéreux sur deux bénéficiera d'un traitement par radiothérapie. Cette modalité a vu son efficacité augmenter au fil du temps, entre autres suite aux avancées technologiques dont a pu bénéficier la communauté des radiothérapeutes oncologues au cours des 50 dernières années. En 2014, il est raisonnable de dire que la radiothérapie par modulation d'intensité (en anglais, Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT) avec imagerie embarquée est un standard thérapeutique qui permet de délivrer la dose avec un degré de précision qui n'a jamais été égalé auparavant. Ces progrès technologiques ont contribué à une amélioration des résultats des traitements, mesurés en termes de contrôle tumoral local, mais aussi de morbidité.
L'implémentation de la radiothérapie par IMRT nécessite une parfaite maîtrise de la précision du positionnement des patients, une sélection et une délimitation adéquates des volumes cibles sur base d'une imagerie anatomique et/ou fonctionnelle, une prescription correcte de la dose basée sur les niveaux de tolérance tissulaire, et enfin une procédure stricte de contrôle de qualité de l'ensemble de la chaîne thérapeutique.
En ce qui concerne la sélection et la délimitation des volumes cibles, la tomodensitométrie (CT) et la résonance magnétique nucléaire (RMN) restent les modalités d'imagerie les plus couramment utilisées. Progressivement, l'imagerie fonctionnelle et plus particulièrement la caméra à positrons, couplée au traceur FDG (PET-FDG) a acquis ses lettres de noblesse. En particulier, le PET-FDG est devenu un partenaire incontournable pour la stadification préthérapeutique, l'appréciation de la réponse au traitement ou la détection des récidives précoces dans un grand nombre de situations cliniques. En outre, de plus en plus de radiothérapeutes oncologues considèrent que le PET-FDG est devenu un outil indispensable pour la sélection et la délimitation des volumes cibles en radiothérapie par IMRT. Depuis peu, d’autres traceurs PET reconnaissant en particulier l’hypoxie tumorale comme le FAZA sont en cours de validation.
Dans ce contexte, notre Unité de recherche s'est intéressée depuis plusieurs années à mieux préciser la valeur de l'imagerie fonctionnelle dans la planification des traitements par radiothérapie et à développer un certain nombre d'outils nécessaires pour homogénéiser l'intégration de cette technique dans la chaîne thérapeutique. Nous en décrivons certains aspects ci-après.
Segmentation automatique des images PET
À première vue, le contourage (appelé segmentation en langage informatique) des images PET paraît très simple. En effet, ces images apparaissent comme « binaires », c'est-à-dire que la tumeur capte le FDG, alors que le reste des tissus ne le capte pas. Une analyse fine des images PET montre qu'en fait, cette vision est trop simpliste! Il existe un bruit de fond de captation du FDG accentué lors de situations cliniques induisant un état inflammatoire des tissus ; en outre, la captation du FDG nous est rendue sur une échelle relative permettant à l'envi de faire varier la taille des zones « chaudes » par simple saturation des images. Il était donc nécessaire de développer des méthodes d'analyse des images PET objectives totalement indépendantes de l'utilisateur.
Plusieurs méthodes de segmentation adaptées aux images PET ont été investiguées. Parmi celles-ci, les méthodes basées sur le « clustering » (assemblage de points de même comportement) ont été privilégiées, du fait de leur capacité à segmenter aussi bien des images statiques que dynamiques. En bref, cette technique se base sur la recherche de la frontière (appelée « ligne de partage des eaux ») entre des gradients d'intensité différente de la captation du FDG dans un patient. Cette méthode nécessite une filtration préalable des images brutes en vue de renforcer les gradients de distribution du FDG. Cette méthode originale a été validée sur différents fantômes, ainsi que sur une série de patients chez lesquels une résection chirurgicale de leur tumeur avait été réalisée. Une comparaison tridimensionnelle fine a ainsi pu être réalisée entre le volume tumoral macroscopique de la pièce opératoire et les images PET segmentées. Une excellente concordance a été mise en évidence entre cette méthode automatique de segmentation des images PET et la pièce opératoire.
Apport de l'imagerie par PET-FDG pour la délimitation des volumes cibles dans les tumeurs de la sphère cervico-maxillo-faciale
Une première étude portant sur 30 patients avec tumeurs épidermoïdes du pharyngolarynx traités par radiothérapie et chimiothérapie concomitante a permis de jeter les bases du rôle de l'imagerie par PET-FDG pour la délimitation des volumes cibles. Les volumes tumoraux étaient automatiquement segmentés par une méthode basée sur le rapport signal sur bruit de l'image. Par rapport aux images anatomiques par CT et RMN, les images PET-FDG permettaient de délimiter des volumes tumoraux statistiquement plus petits. Dans une sous-population de ces patients traités par laryngectomie totale, nous avons pu montrer que les volumes délimités par PET-FDG étaient beaucoup plus proches du volume tumoral macroscopique que ceux obtenus à partir des images CT et RMN. Dans la foulée de cette observation, il a été montré que l'utilisation de l'imagerie par PET-FDG permettait par rapport à l'imagerie anatomique conventionnelle (CT), de réduire considérablement la dose de radiothérapie délivrée aux tissus sains responsables de possibles complications des traitements. Autrement dit, cette étude pionnière a permis de conclure non seulement en l'avantage du PET-FDG pour la délimitation des volumes, mais aussi pour la distribution des doses.
Sur la même lancée, une autre étude a été entreprise dans le but de confirmer ces premiers résultats, mais aussi de les étendre en étudiant la faisabilité et l'intérêt de réaliser de nouveaux CT chez les patients de manière hebdomadaire en cours de radiothérapie pour suivre la diminution du volume tumoral et pour éventuellement adapter les doses tout au long du traitement. Cette étude a bien confirmé l'avantage du PET-FDG pour la délimitation du volume tumoral avant traitement. Elle a par ailleurs montré qu'en utilisant une technique de segmentation automatique des images PET telle que détaillée ci-dessus, il était possible de suivre la diminution progressive du volume tumoral au cours des 7 semaines de traitement. Mieux, lorsque les plans de traitement étaient adaptés à ces variations de volumes tumoraux, une diminution encore plus importante de l'irradiation des tissus sains était observée. La possibilité de réaliser un traitement adapté au cours du temps sur base de l'imagerie fonctionnelle laisse entrevoir la possibilité soit de réduire encore les complications des traitements à dose prescrite identique, soit d’augmenter les doses de radiothérapie en vue d'accroître le taux de contrôle tumoral local. La conduite de cette étude a suscité de nombreuses questions méthodologiques dont certaines sont en cours de résolution.
Dans les deux études décrites ci-dessus, les patients ont tous été traités de manière conventionnelle, c'est-à-dire en utilisant l'imagerie anatomique par CT pour la délimitation des volumes et la planification des doses. Une étude clinique multicentrique (Belgique et France) a été conduite dans laquelle les volumes tumoraux étaient segmentés uniquement par PET-FDG, l'imagerie anatomique n'étant plus utilisée que pour la délimitation des tissus sains et le calcul des doses. Cette étude a permis de confirmer le rôle du PET-FDG pour la délimitation des volumes cibles.
Les images PET peuvent-elles aider à « peindre » la dose en fonction de l’intensité de captation du traceur
Faisant suite aux développements décrits ci-dessus, nous nous sommes intéressés à la possibilité de véritablement « peindre » la dose de radiothérapie en fonction de l'intensité du métabolisme tumoral (en utilisant le traceur FDG), de l’extension de l’hypoxie (en utilisant un traceur de l'hypoxie), du degré de prolifération cellulaire (en utilisant un traceur de prolifération) ou en fonction de toutes autres voies physiologiques importantes pour la réponse au traitement. Des résultats encourageants ont été obtenus et sont en cours de validation (Figure 1).
Conclusions
Les développements récents dans le domaine de l'imagerie moléculaire permettent de dévoiler la complexité des voies biologiques tumorales. Couplée à la radiothérapie par IMRT, l'utilisation de l'imagerie moléculaire laisse entrevoir la possibilité d'encore améliorer la distribution de la dose avec comme bénéfice un gain d'efficacité et une diminution des effets secondaires des traitements. Ce domaine de recherche particulièrement prometteur n'en est qu'à ses premiers balbutiements. De multiples traceurs ciblant de nombreuses voies biologiques sont disponibles ou sont en cours de développement. Leur intégration pour une meilleure définition des volumes cibles en radiothérapie doit encore être validée. Enfin, la prise en considération de l'aspect dynamique d'une tumeur au cours du temps reste encore à mieux explorer.

 

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